Ústav analytické chemie AV ČR, v.v.i.
IČ: 68081715 Sídlo: Veveří 97, 602 00 Brno
VÝROČNÍ ZPRÁVA O ČINNOSTI A HOSPODAŘENÍ ZA ROK 2009
Dozorčí radou projednáno dne:
7. června 2010
Radou pracoviště schválena dne:
8. června 2010
V Brně dne 8. června 2010
I.
Informace o složení orgánů veřejné výzkumné instituce a o jejich činnosti či o jejich změnách a) Výchozí složení orgánů pracoviště Ředitelka pracoviště: prof. RNDr. Ludmila Křivánková, CSc. Jmenována s účinností od : 1. června 2007
Rada pracoviště byla zvolena dne 8. února 2007 a doplněna 15. 10. 2007: předseda:
prof. RNDr. Petr Boček, DrSc.
místopředseda:
doc. RNDr. Karel Šlais, DrSc.
členové interní:
doc. RNDr. Jiří Dědina, CSc. DSc. doc. RNDr. Bohumil Dočekal, CSc. Ing. František Foret, CSc. prof. RNDr. Ludmila Křivánková, CSc. doc. RNDr. Michal Roth, CSc.
členové externí:
prof. Ing. Pavel Jandera, DrSc., Fakulta chemicko-technologická, Univerzita Pardubice prof. RNDr. Viktor Kanický, DrSc., Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita prof. RNDr. Jaroslav Koča, DrSc., Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita prof. RNDr. Vlastimil Kubáň, DrSc., Fakulta technologická, Univerzita Tomáše Bati
tajemnice:
Mgr. Jana Velebová
Dozorčí rada byla jmenována dne 11. června 2007 ve složení: předseda:
Ing. Karel Aim, CSc., Ústav chemických procesů AVČR, v. v. i.,
místopředseda:
RNDr. Petr Gebauer, CSc., Ústav analytické chemie AVČR, v. v. i.
2
členové:
Ing. Arch. Václav Mencl, poslanec PS PČR JUDr. Jiří Ondroušek, Biofyzikální ústav AVČR, v. v. i. RNDr. Igor Poledňák, Úřad práce Brno-venkov
tajemnice:
Mgr. Jana Velebová, Ústav analytické chemie AVČR, v. v. i.
b) Změny ve složení orgánů: V roce 2009 nebyly provedeny žádné změny ve složení orgánů.
c) Informace o činnosti orgánů: Ředitelka: V roce 2009 bylo Radou vlády pro výzkum a vývoj opět provedeno hodnocení výzkumných organizací v České republice s využitím Metodiky hodnocení výsledků výzkumu a vývoje. Tento systém je trvale řadou odborníků včetně představitelů AVČR kritizován, protože je neprůhledný a silně znevýhodňuje základní výzkum, jehož výstupem jsou především publikace v impaktovaných mezinárodních časopisech. Pokud ovšem porovnáme počet získaných bodů, který odráží v našem ústavu z 94% publikace článků v impaktovaných časopisech vztažených na jeden hodnocený výsledek, s ostatními akademickými ústavy, zjistíme, že UIACH se umisťuje na přední pozici. V roce 2008 získal absolutně nejvyšší výsledek, v roce 2009 se umístil na druhém místě. To vypovídá o skutečnosti, že výsledky výzkumné činnosti na UIACH jsou publikovány v časopisech s nejvyšší hodnotou impaktního faktoru v daném oboru a odrážejí kvalitu a aktuálnost výzkumu na UIACH. I počtem získaných bodů vztaženým na přepočtený stav zaměstnanců se umisťuje UIACH na přední pozici mezi akademickými ústavy. Ředitelka provedla v závěru roku 2009 hodnocení činnosti jednotlivých výzkumných pracovníků a výzkumných týmů, z nějž vyplynulo, že nejlepších výsledků bylo dosaženo v odděleních vedených doc. RNDr. Karlem Šlaisem, DrSc., prof. Petrem Bočkem, DrSc., doc. RNDr. Jiřím Dědinou, CSc., DSc. Žádné oddělení nebylo vyhodnoceno jako slabé, nebyla přijata žádná nápravná opatření. Impaktní přínos pracovníků UIACH k publikační činnosti v roce 2009 byl 82,897, což představuje výrazné zvýšení vzhledem k předcházejícímu roku (65,807). Počet příspěvků výzkumných pracovníků na konferencích zůstává na úrovni předchozího roku 3
(102), vzrostl počet ocenění plakátových sdělení mladých vědeckých pracovníků (2 v roce 2008, 4 v roce 2009). Počet pracovníků v redakčních radách mezinárodních časopisů (12) se nezměnil. Ing. Miloslavu Vobeckému, CSc. byla Českou společností chemickou udělena Hanušova medaile za významný přínos k rozvoji jaderné chemie. Ředitelka ohodnotila výkonnost jednotlivých pracovníků i vedoucích týmů finančně s přihlédnutím k jejich publikační činnosti a impaktnímu přínosu. V rámci řízení instituce předložila ředitelka radě instituce a Radou byly schváleny veškeré materiály, které ukládá §17 odst. 1 písm. g) a § 18 odst. 1 písm. c), d) ke schválení radě instituce. Ředitelka připravila návrh rozpočtu UIACH a rozpočtu sociálního fondu na rok 2009, výroční zprávu o činnosti a hospodaření za rok 2008, dodatky stávajících vnitřních předpisů, nové směrnice a příkaz k provedení inventarizace. Předložila radě instituce ke schválení návrh změn tabulek mzdových tarifů výzkumných i ostatních pracovníků UIACH a kvalifikačních předpokladů pro zařazování do tarifních tříd ostatních zaměstnanců. Od ledna 2009 bylo zvýšeno rozpětí tarifních mezd vědeckých pracovníků o 7,5% a procentuálně stejně narostly i tarifní mzdy nevědeckých pracovníků. Mzdové úpravy jednotlivých pracovníků projednávala ředitelka s vedoucími všech oddělení. Soustavně pracovala na aktualizaci vnitřních předpisů a interních směrnic, které jsou společně s organizačním řádem, kariérním řádem, odpovědnostním a pracovním řádem dostupné na ústavních webových stránkách. Ve spolupráci se zástupcem ředitelky pro ekonomickotechnickou činnost vypracovala rámcový výhled akcí investiční výstavby, rekonstrukcí, modernizací, údržby a oprav staveb na léta 2010-2012. Vzhledem k avizovanému snížení institucionální podpory o rámcově 10% posoudila ředitelka v posledním čtvrtletí roku 2009 velmi detailně pracovní vytížení a výkonnost všech zaměstnanců Ústavu a po projednání s vedoucími pracovníky rozhodla neprodloužit některým pracovníkům pracovní smlouvy. Ve všech případech to byli buď neperspektivní pracovníci nebo zaměstnanci, kteří sami zvažovali odchod do důchodu. Byla též provedena revize osobních příplatků, které byly ponechány pouze v případech, kdy došlo ke kumulaci pracovní náplně. Ředitelka organizovala řadu odborných přednášek hostů i zaměstnanců ústavu, prezentaci doktorandů pracujících na UIACH, soutěž původních vědeckých prací. Rozvíjela vztahy s vysokými školami v ČR i se zahraničními pracovišti (National Center for Glycomics and Glycoproteomics, Bethesda, USA - prof. M. V. Novotný; Institute of Chemistry – Unicamp, Brazílie - prof. M. A. Z. Arruda; Universidale Federal de Santa
4
Maria, Brazílie – prof. E. M. Flores), zajišťovala veškeré popularizační aktivity včetně Dne otevřených dveří a Týdne vědy a techniky. V roce 2009 pokračovala spoluúčast UIACH na přípravě dvou velkých projektů operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace, výstavby synchrotronu CESLAB a Středoevropského technologického institutu CEITEC. Vzhledem ke snížení rozpočtu AVČR byla v červnu rozhodnutím předsedy AVČR prof. Drahoše příprava projektu CESLAB ukončena. Příprava projektu CEITEC probíhala intenzivně podle instrukcí ředitele projektu Mgr. Hrudy. Byla upřesňována vědecká náplň projektu, navrženi partneři z nestátní sféry, vytvořena struktura jednotlivých vědeckých týmů a připravena finanční rozvaha včetně plánu nákupu přístrojů a stavebních úprav laboratoří. Postupně docházelo na žádost Masarykovy univerzity jako předkladatele projektu CEITEC k redukci požadovaných finančních prostředků pro UIACH. Byla připravována Smlouva o spolupráci a partnerství mezi účastníky projektu, která výrazně znevýhodňovala menší instituce. Tyto instituce vypracovaly memorandum a požadovaly úpravu partnerské smlouvy tak, aby jejím požadavkům mohly dostát, aniž by bylo ohroženo fungování vlastní instituce. Vzhledem k tomu, že smlouva nebyla v zásadních bodech pozměněna a finanční rizika se jevila pro UIACH příliš vysoká, rozhodla se ředitelka po projednání návrhu Smlouvy na radě instituce nepokračovat dále na přípravě projektu. Současně vyjádřila zájem pokračovat ve vědecké spolupráci se všemi institucemi, které se dosud na přípravě projektu podílely. V roce 2009 se úspěšně rozběhla práce na projektu Inovace vzdělávání v chemii na PřF MU operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost. Řada vědeckých pracovníků UIACH připravila přednášky a výukový materiál, který se setkal u studentů s kladnou odezvou. Práce na projektu bude pokračovat do března roku 2012.
Rada pracoviště: Zasedání Rady se konala ve dnech 16. 1., 15. 7., 18. 8., 10. 11. 2009. Rada UIACH na svém zasedání dne 16. 1. 2009 schválila rozpočet na rok 2009 a odsouhlasila rozpočet sociálního fondu pro rok 2009. Byly schváleny a projednány výplatní termíny v roce 2009, kvalifikační předpoklady pro zařazení do tarifních tříd ostatních zaměstnanců, rozpětí mzdových tarifů ostatních zaměstnanců podle tarifních tříd a stupňů. Členové rady byli informováni o kandidátech na funkce členů Akademické a Vědecké rady AV ČR. Za ÚIACH byl do Vědecké rady navržen doc. RNDr. Michal Roth, CSc. a do Akademické rady doc. RNDr. Jiří Dědina, CSc. DSc. Rada odsouhlasila návrh ředitelky 5
odeslat předsedovi AVČR prof. Pačesovi návrh na udělení děkovných dopisů Ing. F. Matulíkovi, RNDr. M. Mikešové a paní O. Smolové. V rámci hlasování per-rollam dne 2. 2. 2009 Rada schválila podání žádosti RNDr. J. Kratzera o finanční podporu pro zahraniční spolupráci, pobyt v National Research Council Canada. Ke dni 20. 2. byl per rollam schválen návrh rezervního fondu. Rada UIACH vyslovila souhlas s řešením projektu Mikrofluidní systémy detekce a identifikace výbušnin v polních podmínkách, projekt COST action, per rollam 27. 2. a 23. 3. Per rollam 27. 4. a 4. 6. byly projednány také přihlášky do grantových projektů GA ČR. Rada schválila Výroční zprávu UIACH za rok 2008 per rollam ke dni 22. 5. 2009. Na jednání dne 15. 7. byla Rada informována o mimořádném zasedání Akademického sněmu AV ČR dne 30. 6. a o průběhu porady ředitelů. Rada byla seznámena se záměrem předsednictva AVČR provést v roce 2010 hodnocení ústavů mezinárodní porotou. Členové rady UIACH připomínkovali znění návrhu Partnerské smlouvy CEITEC. Rada dále per rollam ke dni 24. 7. schválila účast na projektu Vzdělávání pro konkurenceschopnost, který podává doc. Brzobohatý na MZLU, a podání společného projektu AV ČR – CNR Itálie pro léta 2010 – 2012 Aplikace mikroseparačních a hmotnostně spektrometrických metod pro bioanalýzy ke dni 29. 7. Per rollam ke dni 3. 8. rada projednala a schválila návrh ředitelky na udělení čestné medaile Jaroslava Heyrovského za zásluhy v chemických vědách Ing. Vobeckému u příležitosti jeho 80. narozenin. Na mimořádném jednání rady Ústavu dne 18. srpna 2009 byly projednány podmínky Partnerské smlouvy CEITEC. Rada došla k závěru, že předložená smlouva obsahuje pro UIACH nepřiměřená finanční rizika a nemůže být akceptována. Per rollam ke dni 28. 8. Rada schválila návrhy společných projektů s komerční sférou v rámci výzvy TIP MPO: Systém a technologie pro minimálně invazivní molekulární diagnostiku nádorových ukazatelů s využitím nanočástic a Automatizovaný kapilární kapalinový separační systém pro proteomické účely. Na zasedání dne 10. listopadu 2009 Rada projednala žádosti o investice na nákladné přístroje. Tajným hlasováním bylo stanoveno pořadí podaných žádostí. Členové rady UIACH byli informováni o úsporných mzdových opatřeních reagujících na očekávané snížení institucionálního financování. Od ledna budou doktorandi placeni z institucionálních prostředků pouze do výše 0,2 úvazku, vyšší úvazky mohou být hrazeny pouze z grantových prostředků, na jejichž řešení se doktorandi podílejí.
6
Per rollam ke dni 27. 11. byla schválena smlouva mezi BVT Technologies, a.s. a UIACH o výzkumu a společné prezentaci výsledků a ke dni 14. 12. byl schválen návrh spoluúčasti UIACH v projektu Diagnostika dědičných metabolických poruch cílenou metabolomikou. Všechny zápisy z jednání rady UIACH AVČR, v. v. i. jsou dostupné na interních webových stránkách ústavu. Dozorčí rada: Dozorčí rada se na svém zasedání 2. 3. 2009 souhlasně vyjádřila k rozpočtu Ústavu analytické chemie AV ČR, v. v. i., na rok 2009. Na tomto jednání ředitelka informovala radu o stavu projektů CEITEC a CESLAB. Předseda dozorčí rady požádal o projednání otázky pojištění odpovědnosti členů Dozorčí rady a Rady ústavu za finanční škodu způsobenou členy těchto orgánů v souvislosti s výkonem funkce. Ke dni 14. května 2009 projednala per rollam návrh Výroční zprávy Ústavu analytické chemie AV ČR, v. v. i. za rok 2008 a přijala k němu následující usnesení: Dozorčí rada souhlasí s Výroční zprávou o činnosti a hospodaření Ústavu analytické chemie AV ČR, v. v. i. za rok 2008 dle předloženého návrhu. Ke dni 15. června 2009 projednala per rollam, (na žádost předsedy AV ČR prof. Drahoše) manažerské schopnosti ředitelky ústavu prof. RNDr. Ludmily Křivánkové, CSc, ve vztahu k ústavu a tyto schopnosti ohodnotila velmi kladně. Na předepsané stupnici pro hodnocení manažerských schopností proto Dozorčí rada ÚIACH ohodnotila pani ředitelku stupněm 3 – vynikající. Výsledek hodnocení byl zaslán na adresu předsedy Akademie věd. Ke dni 2. října 2009 Dozorčí rada souhlasila per rollam s výběrem auditora ÚIACH, kterým se stala firma RS AUDIT, s.r.o. Na základě hlasování per rollam ze dne 16. listopadu 2009 udělila dozorčí rada předchozí písemný souhlas k uzavření smlouvy o výpůjčce ubytovacích jednotek v ubytovně I. v areálu v Krči s dohodou o narovnání mezi SSČ AV ČR, v. v. i. a ÚIACH AV ČR, v. v. i. Zápisy z jednání Dozorčí rady UIACH AVČR, v. v. i. jsou archivovány na interních webových stránkách ústavu. II.
Informace o změnách zřizovací listiny: V roce 2009 nebyly provedeny žádné změny ve zřizovací listině.
III.
Hodnocení hlavní činnosti: 7
Vědecká činnost Ústavu analytické chemie AV ČR, v. v. i. je orientována na výzkum a vývoj v oblasti analytických metod, na jejichž rozvoj klade velké nároky expanze nových poznatků v biologických vědách, především v genomice a proteomice, v oblasti medicíny, ochrany zdraví člověka a životního prostředí. Metodologický výzkum, vývoj instrumentace a metod pokrývá oblast separačních a spektroskopických technik. Jedná se o metody elektroforetické,
mikrokolonovou
kapalinovou
chromatografii,
elektrochromatografii,
superkritickou chromatografii a extrakci, hmotnostně spektrometrické metody, atomovou absorpční, emisní a fluorescenční spektrometrii. Velká pozornost je věnována miniaturizaci instrumentace a nanotechnologiím. Směry výzkumu jsou určeny Výzkumným záměrem AV0Z40310501 na léta 2005-2011 Moderní analytické techniky pro bioanalýzu, ekologii a nanotechnologie. Stěžejní oblastí výzkumu na Ústavu analytické chemie jsou elektromigrační metody, jejichž teorii, metodologii a instrumentaci se věnují tři výzkumná oddělení. V oblasti metodologie elektroforézy jsme se zabývali výzkumem elektromigračního chování vzorků s obsahem soli, kde dochází k rozštěpení zóny analytu na části detegovatelné jako samostatné píky. Výzkum ukázal, že tyto efekty mají původ v přechodné fázi separace. Může současně vzniknout několik ostrých navzájem prostorově oddělených rozhraní, která jsou schopná zachytit (stackovat) dotyčný analyt. Získané poznatky umožňují jev identifikovat i nalézt vhodný způsob řešení pro konkrétní případ. Vyvinuli jsme nový standardní systém pufrů umožňující měření pKa a iontových mobilit slabých bazí kapilární zónovou elektroforézou s vysokou přesností a bez anomálií způsobených interakcí s protiiontem. Měření bylo prováděno za konstantní iontové síly a Jouleova ohřevu. Spolehlivost a výhody nového systému pufrů byly doloženy měřením pKa a mobilit pro pyridin a problematickou skupinu aminů. Popsali jsme nový separační princip v kapilární elektroforéze spočívající ve fokusaci slabých neamfoterních ionogenních látek a jejich transportu do detektoru na inverzním elektromigračně-disperzním profilu, kde pH klesá směrem k anodě pro fokusaci aniontových analytů nebo ke katodě pro fokusaci kationtových analytů. Vypracovali jsme teorii definující základní podmínky, za kterých je analyt fokusován na profilu tohoto typu, a doložili ji přesvědčivými experimenty. Publikovali jsme řadu přehledných prací shrnujících a kriticky hodnotících současný stav poznatků. Jsou to práce o kapacitně vázané bezkontaktní vodivostní detekci a průtokové analýze v kapilární elektroforéze, kde jsme se zaměřili na aplikační prostor s ohledem na požadavky současné praxe a možnosti kombinace s dalšími analytickými technikami. Přehled 8
elektrochemických detekčních technik v kapilární a mikročipové elektroforéze byl věnován základům jednotlivých metod a kritickému zhodnocení problémů způsobených separačním napětím. Přehled o elektromigraci iontových a neutrálních látek v komplexních biologických vzorcích diskutuje nejzajímavější použití elektroforetických metod v biotechnikách. Další přehled shrnuje principy elektroseparačních metod používaných při přípravě a prekoncentraci vzorků (elektrodialýza, elektroextrakce, elektro-membránová extrakce) a kritické zhodnocení jejich možností. Vypracovali jsme přehled shrnující nové poznatky na poli analytické kapilární izotachoforézy, přehled o elektrolytových systémech užívaných v kapilární elektroforéze při on-line kombinaci s hmotnostní spektrometrií a dva přehledy o stackovacích technikách
v elektroforéze.
Většina
prací
byla
publikována
v prestižních
číslech
mezinárodního časopisu Electrophoresis. V aplikační oblasti elektroforézy jsme rozvinuli původní postup pro rychlou a reprodukovatelnou separaci a citlivou detekci mikrobiálních kmenů a biopolymerů zónovou elektroforézou a izoelektrickou fokusací. Aplikovali jsme jej na detekci zejména kvasinek, virů, konidií plísní a dalších patogenů v humánní i veterinární medicíně a rostlinolékařství. Postup se jeví jako výhodný komplementární doplněk stávajících rutinních metod detekce mikroorganismů. Původní metodu izoelektrické fokusace v divergentním toku jsme modifikovali pro provoz bez nosných amfolytů a využili pro předkoncentraci a purifikaci proteinů v lyzátu Saccharomyces cerevisiae a v extraktu pšeničné mouky. Metoda umožňuje odsolení, předseparaci a až 30ti násobné zkoncentrování extrahovaných proteinů v preparativním měřítku a v jediném kroku. Nepřítomnost nosných elektrolytů v separovaných frakcích proteinů je podstatnou výhodou pro jejich další zpracování a analýzu. Izoelektrickou fokusaci v divergentním toku jsme využili též pro předkoncentraci a purifikaci proteinů extraktů ječmene, sladu a piva. Zakoncentrované a přečištěné frakce jsme analyzovali pomocí MALDI-TOF/TOF hmotnostního spektrometru. Výsledky práce ukazují, že spojení izoelektrické fokusace s MALDI hmotnostní spektrometrií je velmi účinný a rychlý nástroj pro charakterizaci a identifikaci proteinů. Pro zvýšení citlivosti UV detekce bioanalytů jsme vyvinuli barevný neionogenní tenzid poly(etylenglykol) 3-(2-hydroxy-5-n-oktylfenylazo)-benzoát, HOPAB, a zjistili jeho fyzikálně-chemické
vlastnosti.
Po
optimalizaci
separačních
podmínek
v kapilární
elektroforéze jsme ho použili pro dynamickou modifikaci proteinů a mikroorganismů Escherichia coli, Staphylococcus epidermidis (biofilm-pozitivní a negativní), a kmenů kvasinkových buněk Candida albicans, Candida parapsilosis (biofilm-pozitivní a negativní). 9
Hodnoty izoelektrických bodů nativních i modifikovaných bioanalytů se shodovaly, byly detegovány pikogramy injektovaných proteinů a méně než stovka buněk mikroorganismů, což je přibližně desetkrát menší počet buněk než u nativních buněk. Techniky jsme využili při identifikaci mikroorganismů v moči pacienta; získané výsledky se kvalitativně i kvantitativně shodovaly s rutinními výsledky z mikrobiologické laboratoře. Původní barevné nízkomolekulární pI markery byly úspěšně aplikovány při kapilární, gelové i free-flow izoelektrické fokusaci. Byly nenahraditelným nástrojem jak při vývoji nových analytických metod, tak i při jejich aplikaci pro analýzu proteinů. Izoelektrickou fokusaci v divergentním toku (DF IEF) jsme využili pro přípravu proteomických vzorků pro hmotnostní spektrometrii. Metoda DF IEF je založena na separaci amfolytických sloučenin v pH gradientu vytvořeném v separačním kanále vyříznutém z polyesterové netkané textilie. V oblasti vývoje instrumentace pro elektroforézu jsme vyvinuli monolitické mikrokolony pro proteomickou analýzu. Analytický výzkum proteinů a sacharidů pokračoval vývojem nových, tzv. binárních matric, které vzniknou kombinacemi matric běžně používaných pro analýzu sacharidů a proteinů. Binární matrice vzniklé kombinacemi 2,5-dihydroxybenzoové kyseliny s kyselinou 4-hydroxy-α-kyanskořicovou (2,5-DHB/CHCA) nebo kyselinou sinapovou (2,5-DHB/SA) poskytly hmotnostní spektra s nejvyšší kvalitou a prokázaly svoji univerzálnost. V rámci studia procesu teplotní denaturace nespecifického lipid transfer proteinu z ječmene s kovalentně navázaným lipidem (ns-LTP1b) pomocí nukleární magnetické resonance (NMR) a diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC) až do teploty 115°C jsme zjistili, že denaturace je nevratná a vysoce kooperativní. Využili jsme optimalizovaného protokolu extrakce hordeinů a jejich přímé analýzy pomocí MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie pro identifikaci sladovnických odrůd ječmene. Výzkum v oblasti stopové prvkové analýzy pokračoval vývojem metody chemického generování těkavých sloučenin stříbra pomocí redukce tetrahydroborátem, která je vhodná pro stanovení stříbra atomovou absorpční spektrometrií s křemenným atomizátorem. Pomocí radioindikátoru jsme stanovili účinnost produkce a transportu těkavé formy a detailní distribuci analytu v aparatuře. Metodami analýzy aerosolů a transmisní elektronové mikroskopie jsme experimentálně potvrdili hypotézu, že „těkavou“ formou jsou ve skutečnosti nanočástice obsahující stříbro.
10
Radioaktivní indikátory
125
Sb a
205,206
Bi jsme použili ke zjištění účinnosti záchytu a
uvolnění hydridů analytu s následnou detekcí pomocí AAS. Rovněž jsme studovali prostorovou distribuci analytu v křemenné pasti. Pro zlepšení dynamického rozsahu a k dalšímu zvýšení odolnosti vůči interferencím při atomizaci hydridů jsme testovali různé přístupy k materiálu a designu optické trubice multiatomizátoru (křemenného atomizátoru s vícenásobným přívodem kyslíku). K tomu jsme použili dosud v literatuře nepopsanou modulární L-konstrukci atomizátoru. V oblasti studia solvatačních vlastností stlačené horké vody jsme zveřejnili údaje o vodných rozpustnostech tuhých kyslíkatých aromatických látek. Těchto údajů jsme využili k formulaci aktualizované verze skupinového modelu vodných rozpustností tuhých organických neelektrolytů; příslušnou práci jsme publikovali. Zahájili jsme práce na měření vodných rozpustností tuhého ferrocenu v širokém teplotním oboru. V oblasti studia mezifázové distribuce organických látek ve dvoufázových systémech typu iontová kapalina + superkritický CO2 jsme publikovali výsledky získané s iontovou kapalinou methylsulfátem butylmethylimidazolia. V rámci projektů týkajících se stanovení chemických a toxikologických vlastností prachových částic a výzkumu jejich vzniku a morfologie, chemické a toxikologické charakteristiky pouličního prachu a suspendovaných prachových částic jsme zveřejnili výsledky analýz obsahu polyaromatických uhlovodíků, hopanů, anhydridů monosycharidů a karboxylových
kyselin
v prachových
částicích
v
aglomeracích
Brno
a
Ostrava.
Sledovali jsme obsah ozonu, oxidu dusičitého a monoterpenů na vybraných lokalitách (Bílý Kříž, Načetín) a získali zásadní informace o vertikálním rozložení koncentrací těchto sloučenin v lesních porostech smrku ztepilého. Výsledky práce byly publikovány formou 40 článků v impaktovaných vědeckých časopisech, 2 kapitol v knihách a 102 příspěvků na mezinárodních vědeckých konferencích. Celkový impaktní přínos pracovníků k publikační činnosti na UIACH v roce 2009 byl 82,89. Výzkumní pracovníci UIACH se jako řešitelé nebo spoluřešitelé podíleli na řešení 25 projektů grantových agentur a ministerstev ČR a 4 mezinárodních projektů. Působili jako hodnotitelé 11 národních projektů, zpracovali 1 recenzi zahraničního projektu a vypracovali celkem 93 posudků na odborné články zaslané do mezinárodních recenzovaných odborných časopisů. Řada výsledků vznikla ve spolupráci s kolegy z univerzit a vysokých škol, s nimiž též řešíme společné grantové projekty a projekty Ministerstva zemědělství a Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy. Jmenovitě jde o Lékařskou a Přírodovědeckou fakultu 11
Masarykovy
univerzity,
Přírodovědeckou
fakultu
Univerzity
Karlovy
v
Praze,
Přírodovědeckou fakultu Univerzity Palackého v Olomouci, Agronomickou fakultu Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, Fakultu chemickou Vysokého učení technického v Brně a Fakultu chemicko-technologickou Univerzity Pardubice. V roce 2009 jsme školili celkem 10 diplomantů a 26 doktorandů, 3 doktorandi studium úspěšně ukončili. Také spolupráce s dalšími ústavy Akademie věd České republiky a dalšími institucemi vyústila v časopisecké publikace a prezentace na konferencích. Jde o spolupráci s Mikrobiologickým ústavem AV ČR, v. v. i., Biofyzikálním ústavem AV ČR, v. v. i., Ústavem živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i., Výzkumným ústavem pivovarským a sladařským, a.s., Státní rostlinolékařskou správou, Státním ústavem jaderné, chemické a biologické ochrany, v. v. i., Centrem dopravního výzkumu, v. v. i., Českým hydrometeorologickým ústavem, Fakultní nemocnicí Brno a Masarykovým onkologickým ústavem. Nadále jsme rozvíjeli a prohlubovali spolupráci s firmou V.F. a.s. na výzkumu metod odběru a úprav radioaktivních vzorků vhodných pro polní analytické metody (RADAL). Ve spolupráci se slovenskou firmou Villa Labeco, s r.o. jsme vyvinuli instrumentaci pro spojení vícekolonové izotachoforézy s hmotnostní spektrometrií a podali přihlášku vynálezu na patentový úřad. Spolupracujeme také s firmou EKOTOXA, s.r.o, která se zabývá monitoringem životního prostředí a hodnocením stavu krajiny. Ústav navštívili v minulém roce 3 zahraniční vědci, kteří přednesli odborné přednášky, které byly přístupné i pro veřejnost. V rámci Týdne vědy a techniky 2009 jsme pro laickou veřejnost připravili přednášku, v rámci Dne otevřených dveří jsme uspořádali exkurze pro veřejnost a informovali jsme zájemce o problematice řešené na UIACH. Jednomu vědeckému pracovníkovi bylo uděleno ocenění České společnosti chemické, získal Hanušovu medaili za významný přínos k rozvoji jaderné chemie. Dva mladí vědečtí pracovníci získali ceny za nejlepší postery na konferencích 3rd Central and Eastern European Proteomic Conference a 8th Balaton Symposium on HighPerformance Separation Methods. Rovněž další dvě ocenění od Royal Society of Chemistry časopisů JAAS a Analyst za nejlepší postery na prestižní konferenci Colloquium Spectroscopicum Internationale XXXVI (Budapešť) získaly dva týmy našich vědeckých pracovníků.
12
Předseda AV ČR prof. RNDr. Václav Pačes, DrSc. udělil dne 10. března 2009 ve Vile Lanna v Praze Děkovné listy třem našim nevědeckým pracovníkům, kteří svou dlouholetou prací významně přispěli k úspěšné činnosti pracoviště. IV.
Hodnocení další a jiné činnosti: UIACH nevykonává žádnou další ani jinou činnost.
V.
Informace o opatřeních k odstranění nedostatků v hospodaření a zpráva, jak byla
splněna opatření k odstranění nedostatků uložená v předchozím roce: Ústavu analytické chemie AV ČR, v. v. i. nebylo uloženo žádné opatření k odstranění nedostatků. VI.
Finanční informace o skutečnostech, které jsou významné z hlediska posouzení
hospodářského postavení instituce a mohou mít vliv na její vývoj: Veškeré finanční informace jsou součástí účetní závěrky a zejména přílohy k účetní závěrce. VII.
Předpokládaný vývoj činnosti pracoviště: Činnost UIACH AVČR, v. v. i. bude pokračovat v souladu s úkoly stanovenými ve
Výzkumném záměru AV0Z40310501. Předmětem bude i nadále vědecký výzkum v oblasti analytické chemie, zejména výzkum a vývoj analytických mikro a nanometod a potřebné přístrojové techniky jako základu ke zvýšení poznání a metodologické úrovně dalších vědních disciplín, průmyslové činnosti a ochrany zdraví lidí i životního prostředí. Budeme pokračovat ve výzkumu vlastností elektroforetických systémů se zřetelem na interakce složitých vzorků s elektrolytovým systémem. Budeme se věnovat nově objevenému principu elektroforetické fokusace ionogenních látek na inverzním elektromigračnědispergujícím profilu. Budeme zkoumat vliv oxidu uhličitého, který může být absorbován ze vzduchu v základním elektrolytu o vyšším pH, případně ve vzorku, na průběh elektroforetických separací. Pozornost zaměříme na zdokonalení metodiky volby elektrolytů pro CE-MS se zvláštním zřetelem na stackovací a zakoncentrovávací postupy a na rozvoj teoretické platformy pro popis a předpověď migračního chování elektrolytů a souvisejících pohyblivých rozhraní v CE-ESI-MS systémech. Rozpracujeme nové instrumentální postupy a principy, zejména tandemové uspořádání izotachoforézy s izotachoforézou nebo zónovou elektroforézou v kombinaci s hmotnostní spektrometrií a použití kapalných membrán pro 13
vysoce selektivní přípravu, čištění a předkoncentraci biologických vzorků se složitými matricemi. Původní kapilární elektroforetické metody použijeme ve spolupráci s potenciálními uživateli pro rychlou separaci a detekci medicínsky a rostlinolékařsky důležitých biočástic, zejména
virů,
plísní
a
hub.
Výzkum
v
oblasti
kapilární
chromatografie
a
elektrochromatografie bude pokračovat vývojem a aplikacemi monolitických kolon vhodných pro separaci proteinů a peptidů. Budeme intenzivně rozvíjet původní metody zakoncentrování přírodních vzorků a jejich aplikace na separaci proteinů a peptidů. Při vývoji instrumentace pro praktické analýzy zaměřené na proteiny, peptidy, metabolity a další biologicky významné látky budeme využívat jak standardních separačních technologií,
tak
i
mikrofluidických
prvků
vyvíjených
v rámci
výzkumu
včetně
nanotechnologií. Podstatnou součástí výzkumu bude využití moderních optických detekčních metod a spojení s hmotnostní spektrometrií. Hodláme aplikovat nanotechnologické postupy ve výzkumu elektrochemických senzorů, pro přípravu strukturovaných magnetických nanočástic a pro přípravu porézních povrchových vrstev využitelných v enzymatických mikroreaktorech. Rozpracujeme postup přípravy proteinů značených kvantovými tečkami a využití nanočástic pro povrchem zesílenou Ramanovu spektrometrii. Budeme též pokračovat v projektech instrumentace pro spojení mikrokolonových metod s hmotnostní spektrometrií a v přenosu know-how našim průmyslovým partnerům. V oblasti studia proteinů izolovaných z rostlinného materiálu se soustředíme na posttranslačně modifikované proteiny zejména glykoproteiny, fosfoproteiny a glykované proteiny. Pro získání a charakterizaci frakce obohacené o modifikované proteiny zařadíme do separačního protokolu i vysoce specifické metody, jakými jsou afinitní chromatografie s vázanými lektiny, IMAC či TiO2 chromatografie. Pokusíme se o detailní analýzu lipid transfer proteinů (LTP) extrahovaných z ječného sladu. Pomocí kladného lineárního módu MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie budeme sledovat stupeň glykace LTP. Naší snahou bude vyvinout techniku, která umožní rychlým a efektivním způsobem určit stupeň glykace ječných proteinů a tím i potenciál dané odrůdy pro její využití ve sladovnictví. V oblasti analýzy oligosacharidů obsažených v rostlinném materiálu se soustředíme na využití extrakce na tuhé fázi a kombinace kapalinové chromatografie s refraktometrickou detekcí. Zaměříme se na vliv sladování na složení dextrinů v průběhu výroby piva.
14
V sekci stopové prvkové analýzy se zaměříme na validaci a na další rozvoj (miniaturizace kryogenní pasti, použití hmotnostního detektoru s ionizací indukčně vázaným plazmatem, kolekce arzanů přímo v atomizátorech atomových absorpčních spektrometrů) procedury pro speciační analýzu přirozených obsahů toxikologicky významných forem arsenu v několika typech biologických vzorků. Procedura je založená na generování substituovaných arzanů, na jejich kryogenní prekoncentraci a na následné detekci metodou atomové absorpční spektrometrie. Budeme hledat možnosti přímé analýzy nestálých specií arsenu v tkáních a analýzy arsenových forem kontaminujících léčivo meglumine antimonite. Naším dalším záměrem je dokončit výzkum chemického generování těkavých forem stříbra a zlata a především
jejich
prekoncentrace
přímo
v
atomizátorech
atomových
absorpčních
spektrometrů. Budeme pokračovat ve sledování chemických a toxikologických vlastností prachových částic a ve výzkumu jejich vzniku v městských aglomeracích Brno a Ostrava. Zaměříme se též na identifikaci zdrojů znečištění prachovými částicemi. V projektu Snížení celospolečenské funkce lesa vlivem potencionálního působení přízemního ozonu v kontextu klimatických změn použijeme pasivní vzorkovače kontinuálních analyzátorů ozonu a oxidu dusičitého vyrobené na Ústavu analytické chemie. Budeme též vyhodnocovat vliv obsahu monoterpenů na lokální obsah ozonu v lesních porostech. V rámci mezinárodního projektu FIONA 2010 (Valencie, Španělsko) se zúčastníme verifikace metod, postupů a instrumentace pro stanovení obsahu kyseliny dusité v ovzduší. V rámci sledování snížené celospolečenské funkce lesa vlivem potencionálního působení přízemního ozonu v kontextu klimatických změn budeme měřit vertikální obsah ozonu, oxidu dusičitého a monoterpenů a zhodnotíme vliv prekurzorů ozonu na jeho lokální koncentraci Budeme zkoumat možnosti modifikace sorpčního a difúzního gelu pro techniku difúzních gradientů v tenkém filmu (DGT) s cílem využít ji pro frakcionační a speciační studie reálných systémů životního prostředí. V oblasti studia solvatačních vlastností stlačené horké vody se soustředíme na měření vodných rozpustností organických neelektrolytů, které nejsou dostatečně těkavé na to, aby je bylo možno stanovit plynovou chromatografií, takže je nutno využít kapalinové chromatografie. Předpokládáme, že okruh studovaných solutů zahrne i makrocyklické sloučeniny využívané jako kavitandy v supramolekulární chemii. Vedle fyzikálně chemických aplikací budeme dále využívat stlačené horké vody i stlačených organických rozpouštědel k extrakcím nutričně významných látek z rostlinných materiálů, přičemž se soustředíme na 15
druhy rostlin, kterým dosud nebyla v tomto směru věnována dostatečná pozornost. V oblasti vývoje křemenných monolitických kolon pro kapalinovou chromatografii se soustředíme na zdokonalení vazby mezi monolitickou strukturou a vnitřní stěnou křemenné kapiláry s cílem vyloučit tvorbu obtokových kanálů, které výrazně zhoršují účinnost kolon. V tématu využití superkritické fluidní chromatografie ke studiu dvoufázových rozpouštědlových systémů tvořených iontovými kapalinami a superkritickým oxidem uhličitým se pokusíme zobecnit prediktivní korelace na bázi „lineárních vztahů solvatační energie“. Tyto korelace jsme dosud formulovali pro jednotlivé iontové kapaliny za konstantní teploty a tlaku, čímž byla jejich prediktivní schopnost značně omezena.
VIII. Aktivity v oblasti ochrany životního prostředí: V oblasti odpadového hospodářství dodržujeme v souladu se zákonem 185/2001 Sb. postup pro ukládání, skladování a likvidaci veškerého odpadu, který je na pracovišti vyprodukován. Likvidaci komunálního odpadu provádí firma SAKO, a.s., třídění a likvidaci veškerého dalšího odpadu je zajišťováno ve smluvní spolupráci s firmou van Gansewinkel, a.s. V oblasti vodního hospodářství při nakládání s odpadními vodami postupujeme v souladu s příslušným kanalizačním řádem. Kanalizační řád je prověřován Českou inspekcí životního prostředí. Stav a údržba vozového parku zaručuje ekologický provoz v rámci dodržování emisních limitů i zabezpečení případných úniků technických kapalin. IX.
Aktivity v oblasti pracovněprávních vztahů:
Základní personální údaje A. Struktura zaměstnanců podle věku a pohlaví – stav k 31. 12. 2009 věk muži ženy celkem do 25 let 0 2 2 26 – 30 let 11 12 23 31 – 40 let 6 6 12 41 – 50 let 4 3 7 51 – 60 let 10 6 16 61 let a více 9 6 15 40 35 75 celkem 53,33 46,67 100,00 %
% 2,67 30,67 16,00 9,33 21,33 20,00 100,00
16
B. Struktura zaměstnanců podle vzdělání a věku – stav k 31. 12. 2009 dosažené vzdělání / věk střední odborné vzdělání s výučním listem úplné střední všeobecné vzdělání úplné střední odborné vzdělání s vyučením i maturitou úplné střední odborné vzdělání s maturitou (bez vyučení) vysokoškolské vzdělání
< 20 0
21-30 0
31-40 0
41-50 0
51-60 2
>60 2
celkem 4
% 5,33
0
0
0
0
0
1
1
1,33
0
0
0
0
0
1
1
1,33
0
0
1
5
1
7
9,33
0
23
7
1
2
1
34
45,34
doktorské vzdělání
0
3
6
6
7
6
28
37,34
celkem
0
26
14
7
16
12
75
100,00
C. Celkový údaj o průměrné mzdě za rok 2009 průměrná hrubá měsíční mzda v Kč
35 638
D. Celkový údaj o vzniku a skončení pracovních poměrů zaměstnanců v roce 2009 vznik pracovního poměru 8 skončení pracovního poměru 12
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
